二十一世纪的今天,随着世界各个国家经济状况的飞速发展和科技水平的不断进步,航空、航天和国防等领域的发展情况已经成为了衡量一个国家科技生产水平的重要组成部分。而在这三个领域中,飞行器的研究和发展成为十分重要的一个方面。而实际工程上的飞行器系统具有高阶耦合性、不确定性、非线性和不稳定性等特点,这种特点的存在就给研究带来了极大的困难,这同时也说明了研究这种系统是具有重大意义的。但是直接对实际的飞行器进行研究既不方便又十分困难,这时候就需要设计一个飞行姿态模拟器并对其进行控制,进而实现对真实飞行器的控制。本论文是基于实验室自行研发设计并制作搭建的二自由度飞行姿态模拟器实验平台,该平台从机械结构的设计及选型、电气结构的设计及搭建、控制系统软件程序的编写、控制律的设计和控制算法设计应用及实现均是由实验室自主完成的。而这样的二自由度飞行姿态模拟器实验平台的搭建是具有十分重要的理论与工程相结合的意义的。本文首先针对该飞行姿态模拟器实验平台系统进行了简要的介绍。其中包括实验平台系统的机械结构组成、电气结构设计和软件控制程序。然后根据飞行姿态模拟器简化的机械结构模型进行分析,建立了该控制系统在俯仰和航向两个方向的动力学模型,并分析了该控制系统的耦合性。而后根据所建立的飞行姿态模拟器的动力学模型,在Matlab的Simulink环境下搭建仿真模块,进行仿真实验。最后基于该二自由度飞行姿态模拟控制系统所建立的动力学模型,应用线性化和极点配置的方法,完成了该控制系统解耦单通道和双通道全状态反馈控制器的设计。并将所设计的控制器在Matlab的Simulink环境下搭建仿真模块,进行仿真实验和结果验证。